چگونگی بهسازی لرزهای ساختمان در برابر زلزله (بخش دوم)
استانداردهای ساختوساز و پیشگیری از خسارتها
بهتر است بهجای ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺿﺪ ﺯﻟﺰﻟﻪ ﺑﮕﻮﻳﻴﻢ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺳﺎﺯﮔﺎﺭ ﺑﺎ ﺯﻟﺰﻟﻪ، ﭼﻮﻥ ساختمانی تحت ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺿﺪ ﺯﻟﺰﻟﻪ ﻧﺪﺍﺭﻳﻢ ﻛﻪ ﺑﺘﻮﺍﻧﺪ ﻋﻠﻴﻪ ﺯﻟﺰﻟﻪ ﻋﻤﻞ ﻛﻨﺪ ﻭ صددرصد ﺩر ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺯﻟﺰﻟﻪ ﻣﻘﺎﻭﻡ بوده ﻭ ﺧﺴﺎﺭتی ﻧﺒﻴﻨﺪ. ساختمانها ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺣﻮﺍﺩﺙ بهخصوص ﺯﻟﺰﻟﻪ سطوح ﻋﻤﻠﻜﺮﺩی ﻣﺘﻔﺎﻭت ﺩﺍﺭﻧـﺪ. ﺩﺭ مورد ساختمانهای مسکونی، آن دسته سطح عملکرد مناسبی دارد ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﺛﺮ واردشدن ﻧﻴﺮﻭﻫﺎی جانبی خسارت ببیند، ﺍﻣـﺎ بههیچوجه ﻓﺮﻭ ﻧﺮﻳﺰﺩ ﺗﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺸﺘﺎﺭ ﺷﻮﺩ. همه به دنبال ساختمانهایی هستند که ستون کمتری داشته باشد؛ به این مفهوم که بهعنوانمثال سالن پذیرایی دارای ابعادی بزرگ بوده، بدون اینکه ستونی در وسط داشته باشد. در اصطلاح مهندسی دهانههای بزرگ بدون ستون همیشه بهعنوان مقاطع بحرانی نامبرده میشوند و از اولین جاهایی هستند که در مقابل زلزله تاب نمیآورند، مگر این که طرح و اجرای بسیار قوی داشته باشند. پس باید مراقب باشید و به سالنهای بزرگ بدون ستون دل نبندید.
در ساختمانهایی که دارای آسانسور هستند، دقت کنید که در چهار طرف آسانسور باید حداقل سه ستون وجود داشته باشد، در غیر این صورت ایمن نیستند. قبل از ورود به هر ساختمانی که قصد بازدید از آن را دارید، باید مطمئن شوید که ساختمان با بناهای مجاورش حداقل ۱۰ سانتیمتر فاصله دارد (به این فاصله درز انقطاع گفته میشود) اگر چنین فاصلهای وجود نداشت، به مقاوم بودن آن شک کنید. (ممکن است برای زیبایی نما این فواصل پوشیده شده باشند؛ در این صورت در پشتبام میتوانید از وجود فاصله با بنای مجاور مطمئن شوید). اگر ساختمان نوساز نیست، تاریخ ساخت بنا بسیار اهمیت دارد، بهطورقطع میتوان گفت ساختمانهایی که از سال ۱۳۸۷ به بعد ساخته شدهاند، حداقل در شهر تهران، از استحکام بیشتری نسبت به مشابه خود در سالهای قبل از آن تاریخ برخوردارند، البته بهشرط رعایت نکات فنی. به یاد داشته باشید هیچگاه از سازنده یا مشاور املاک نپرسید که این ساختمان مقاوم هست؟! چرا که مطمئن باشید جوابشان در مقاومت بالای آن، شما را شگفتزده خواهد کرد. پس آستین را بالا زده و خودتان به این موضوع پی ببرید. بدون نیاز به هیچدانشی لازم است بدانید که ساختمانهای قدیمی گلی و آجری یک یا چندطبقه با طاق ضربی (تیرآهن و آجر)، بهطورکلی هیچ مقاومتی در مقابل یک زلزله حتی متوسط نیز نخواهند داشت و در هر شرایطی باید از این ساختمانها دوری کرد. به خروجیهای بزرگ در طبقه اول توجه کنید (مانند در پارکینگ یا خانههای چوبی که روی پایههایی بازساخته میشوند.) با متخصصین برای مقاومسازی این بخشها مشورت کنید. تخریب شومینههای غیر مقاوم، مشکل معمول در هنگام زلزله است.
روشهای مقاومسازی ساختمان
در برابر زلزله در دنیا
مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله به روشهای گوناگونی ممکن است. برخی از این روشها سنتی و برخی نیز مدرنتر هستند.
عرفان زرنگار یک کارشناس ارشد عمران برایمان توضیح میدهد: «روشهای متداول که سالها است از آنها استفاده میشود، شامل: مقاوم سازی با ژاکت فولادی و بتنی، افزودن عناصر باربر جانبی مانند بادبند و دیوار برشی به ساختمان هستند. از مزایای این شیوه میتوان به بالا بردن سختی جانبی سازه، بالا بردن مقاومت سازه، بالا بردن سختی سازه اشاره کرد. از معایب این روشها نیز میتوان ایجاد محدودیتهای معماری و اختلال در کاربری سازه را نام برد.»
وی در تکمیل صحبتهایش میگوید: «روشهای مختلف مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله احتیاج به درک و شناخت کافی دارند و باید در هر سازه از روشی مناسب برای آن استفاده کرد تا عملیات مقاومسازی با موفقیت انجام شده و سازه موردنظر اطمینان کافی در برابر نیروی زلزله را کسب کند.»
راههای مقاومسازی ساختمان
در برابر زلزله در ایران
با توجه به این که سازهها در ایران بهصورت فلزی و بتنی هستند، راههای مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله متفاوت هستند که باتوجهبه نیروهای وارده مصالح مورداستفاده قرار میگیرند. برای مقاومسازی سازههای فلزی با افزایش سختکنندهها به صلبیت و بالابردن اینرسی اتصالات سازه اضافه میکنند. البته علاوه بر افزایش سختی و صلبیت اتصالات از سیستمهای بادبندی در دیوارهای میان قابها نیز استفاده میکنند. نقش بادبندها جذب انرژی اصلی بردارهای زلزله است تا نیروی کمتری به اجزای اصلی وارد آید. اهمیت این تقویتها در نوسانات سازه مشخص میشود.
علیرضا کلباسی یک مهندس زلزله (زیرشاخه عمران)، ضمن بیان مطلب بالا توضیح میدهد: «پس از وقوع زلزله، دیوارهای میان ستونها یا تیغههای جداکننده که بدون بادبند هستند، تحتتأثیر تلاش برش به داخل یا خارج پرتاب میشوند. از راههای مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله برطرفکردن نقطهضعف جوشکاری غیرفنی است که با بادبند گذاری و صلبیت بخشیدن میتوان آن را به حداقل رساند. در سازههای بتنی صلبیت و استحکام اتصالات به دلیل کلاف شدن تیرهای اصلی و ستونها به یکدیگر در مقایسه با سازههای فلزی مطلوبیت بیشتری دارد، ولی نقطهضعف تیغههای میان قاب در این سازهها نیز وجود دارد.» وی در ادامه میافزاید: «یکی دیگر از راههای مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله در سازههای بتنی مدل کردن سیستم سهبعدی سازه و بارگذاری طیف زلزله روی آن در برنامههای نرمافزاری و شناسایی مرکز تجمع عاملهای تنش برشی زلزله و بعد هم طراحی سیستم دیوار برشی بتنی در قسمتهای موردنظر برای جذب انرژی زلزله است. درصورتیکه آجر و ملاط برای تقویت میان قابها به کار رود، در هرچند ردیف از میلگرد استفاده میشود. ابزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان امروزه استفاده میشوند و با داشتن ویژگیهای دقیق از مصالح و همچنین امکانات تحلیل آنها، کاربردشان روزبهروز در حال افزایش است.»
انتخاب شیوه مناسب
برای مقاومسازی سازهها و ساختمانها
همیشه خراب کردن ساختمانها و ساختن ساختمانهای جدید از نظر اقتصادی و زمانی بهصرفه نیستند. این مشکل درباره سازههای خیلی مهم موجب میشود که خدمترسانی به آنها را با مشکل مواجه کند. البته خرابشدن و آسیبهای وارد شده در اثر بلایای طبیعی نیز اجتنابناپذیر هستند. خوشبختانه مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله روزبهروز در کشورهای لرزهخیز مانند ایران در حال پیشرفت است. هر یک از روشهای مقاومسازی ساختمان دارای معایب و مزایایی هستند که تنوع این روشها موجب آزادی عمل در ارائه طرح مقاوم سازی میشود. انتخاب شیوه مناسب برای مقاومسازی سازهها و ساختمانها به تجربه و تخصص نیاز دارد و یک طرح نادرست ممکن است خسارتها و زیانهای جبرانناپذیری را به دنبال داشته باشد.
مقاومسازی ساختمان با FRP کاربردهای فراوانی در تقویت ستونهای بتنی دارد. از FRP میتوان برای تقویت خمشی ستونها، افزایش مقاومت مشخصه بتن و افزایش شکلپذیری
(اثر محصورشدگی) استفاده کرد. به علت ضخامت کم ورقهای FRP این روش یکی از راههای مناسب برای تقویت ستونها است، چرا که در معماری ساختمان خللی ایجاد نمیکند. در این پوششها که به پوشش کامپوزیتی نیز شناخته میشوند، رزین توسط الیاف تقویت میگردد و ماده مرکب سومی تولید میگردد که خواص آن با اجزاء اصلی تشکیلدهنده آن یعنی رزین و الیاف آن متفاوت است.
علاوه بر مقاومسازی ساختمان با FRP روشهای دیگری نیز وجود دارد: ۱- مقاومسازی سازهها با اضافه نمودن دیوار برشی و یا بادبند فلزی
۲- مقاومسازی سازهها با استفاده از جداگرهای لرزهای
۳- مقاومسازی سازهها با استفاده از میراگر یا دمپر
۴- مقاومسازی سازهها با استفاده از ژاکتهای فلزی و بتنی ۵- مقاومسازی سازهها با استفاده از بادبندهای کمانش تاب
۶- مقاومسازی سازهها با استفاده از جرمهای پاندولی
بهرام آژند دارنده یک شرکت مقاومسازی برایمان توضیح میدهد: «خدماتی که شرکت مقاومسازی ارائه میدهد، عبارتند از: -۱ از ژاکتهای فلزی و بتنی استفاده میکند. -۲ شیوه پسکشیدگی یا پیشتنیدگی را به کار میبرد. -۳ برای اینکه سختی سازه را افزایش دهد اضافه کردن دیوار را انجام میدهد. خدمات شرکت مقاومسازی ساختمان فقط به منظور ترمیم سازههای قدیمی مورد استفاده قرار نمیگیرند، بلکه هنگامی که حوادث طبیعی مانند زلزله، سیل، طوفان رخ میدهند یا هر شرایط غیرطبیعی دیگر میتوان برای ترمیم سازهها به شرکت مشاور مقاوم سازی مراجعه و با مهندسین شرکت در زمینه مقاوم سازی ساختمان مشورت کرد.»
وی در ادامه میافزاید: «عوامل طبیعی که باعث میشود سازهها به ترمیم نیاز داشته باشند، شامل: تغییر کاربری، افزایش یافتن طبقه، وجود ضعف در طراحی و اجرا، تغییر یافتن مقررات طراحی و فرسوده شدن سازهها. امروزه شرکت مشاور مقاومسازی به انواع پروژهها کمک میکند تا افراد بتوانند برای رسیدن به اهداف خود به بهترین شکل ممکن عمل کنند. این شرکت تمام راهنماییهای لازم را در اختیار متقاضی میگذارد. کمک شرکت مشاور مقاومسازی در زمینه تخصص، تجربه و علم باعث میشود که پروژههای مختلف فنی و عمرانی با موفقیت و بهتر انجام شوند.»
چیدمان وسایل در داخل خانه
در بسیاری موارد به دلیل مستأجر بودن و یا هزینه زیاد مقاومسازی، امکان آن برای شما وجود ندارد. اما باز در این مرحله هم میتوانید با نوع چیدمان وسایل و توجه به نکات ایمنی از شدت خسارت کم کنید. توجه به اجسام سنگینی که افتادن آنها میتواند به شما صدمه بزند. اجسام گرانقیمت یا شکستنی که از بین رفتن آنها برای شما از نظر اقتصادی اهمیت زیادی دارد. علاوه بر وسایل داخل منزل، لوازم موجود در جاهای دیگر مثل گاراژ را برای جلوگیری از صدمه زدن بهوسیله نقلیه یا مواد اشتعالزا ایمن کنید. دورکردن کتابخانه از رختخواب، مبل و دیگر جاهایی که میخوابید یا مینشینید. اجسام سنگین را به طبقات پایینتر کمد یا کتابخانه انتقال دهید. بعد شروع کنید به جستوجوی دیگر وسایل موجود در منزلتان که ممکن است در هنگام زلزله برایتان خطرناک باشند. در کابینتها که خوب چفت نشده باشند، در هنگام زلزله بهشدت باز شده و باعث ریختن ظروف شیشهای و چینی روی زمین میشوند. بهتر است از قفلهای مناسب (قفل بچهها، قلابدار) برای جلوگیری از این اتفاق استفاده شود. در ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله، برای جلوگیری از آتشسوزی وسایل گازی، باید رابطهای نرم داشته باشند. وسایل دکوری، چینی، ظروف سفالی و لامپها میتوانند در هنگام زلزله تبدیل به وسایلی مرگبار شوند. بهتر است از چسبها یا بتونههایی که به وسایل آسیب نمیرساند برای محکم کردن آنها استفاده کنید. وسایل سنگین و شکستنی را به قفسههای پایین انتقال دهید. آیینهها، قاب عکسها و دیگر اشیا باید بهوسیله قلاب بسته آویزان شوند. با انجام این کار در هنگام زلزله از دیوار پرتاب نمیشوند. عکسها و آیینهها را میتوان با زدن بتونه به گوشههای آنها ایمنتر کرد. فقط از پردههای نرم و لطیف در بالای تختخوابها و مبلها استفاده کنید. آبگرمکن نا امن ممکن است سقوط کند و همزمان موجب ترکیدگی اتصالات آب و گاز گردد. بهوسیله دو تسمه اطراف آبگرمکن را به دیوار وصل کنید. اجرای ساختمان هم مانند پزشکی و دیگر رشتههای علمی و فنی باید تنها به عهده مهندسان ساختمان گذاشته شود، نه اینکه هرکس بتواند بدون هیچ تخصصی به این کار اشتغال ورزد. در ایران متأسفانه نهتنها این کار به متخصص سپرده نمیشود، بلکه فرهنگ صحیحی برای ساختوساز در میان عوام وجود ندارد و عامه مردم تصور میکنند که هرچه بیشتر از مصالح سنگین استفاده کنند، ساختمان محکمتر میشود. حال آنکه هرچه جرم ساختمان کمتر باشد، نیروی زلزله کمتری را به خود میگیرد و آسیب کمتری به آن وارد میشود. باید این را یادآور شویم که شاید مطالب ذکر شده بهتنهایی برای شناخت یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله کافی نباشند، ولی شاید با مدنظر قرار دادن موارد فوق بتوان تضمین سلامت خود و افراد خانواده افزایش داد.